废旧塑料高温炼塑料油工艺:高温裂解-洛阳高温实验电炉厂家-洛阳赛特瑞智能装备

废旧塑料高温炼塑料油工艺:高温裂解

废旧塑料高温炼塑料油工艺:高温裂解
(面向 3–50 t/d 产业化装置)
一、工艺流程(连续式/间歇式通用)
  1. 预处理
    • 分拣:去除 PVC(含氯)、PET(含氧)及金属、砂石;PVC>3 % 时需增加脱氯段。
    • 破碎:≤50 mm 片状,利于传热和快速熔融。
    • 干燥:含水率<5 %,80–110 ℃热风或余热烘干。
  2. 进料与密封
    • 连续式:液压无轴螺旋强制进料 + 两级气锁阀,保证炉内微负压(–100 Pa)。
    • 间歇式:人工投料后快开炉门 + 石墨盘根密封。
  3. 热裂解
    • 升温 350–450 ℃:PE、PP 软化熔融 → 初级裂解。
    • 恒温 450–520 ℃:C-C 键断裂,生成 C₅–C₂₃ 烃类(柴油馏分),此段停留 30–60 min。
    • 终温 520–550 ℃:重质油二次裂化,提高轻质油收率;>550 ℃ 烯烃聚合结焦加剧。
  4. 产物分离
    • 油气 → 一级重质油冷凝器(80–120 ℃)→ 二级轻质油冷凝器(30–50 ℃)→ 储罐。
    • 不凝气(C₁–C₄)→ 水封罐 → 阻火器 → 回炉燃烧,可替代 30–50 % 外供燃料。
    • 固体:炭黑 + 无机填料,经水冷螺旋排出,含水率 <3 %。
  5. 精制(可选)
    • 催化改质塔:ZSM-5 或 Y 型分子筛,280–320 ℃,降低烯烃、提高十六烷值 5–8 个单位。
    • 白土吸附脱色:3 % 活性白土,90 ℃,搅拌 30 min。
二、温度制度(按塑料种类)
塑料 最佳裂解温度 (℃) 液体收率 (%) 备注
PE 450–480 80–90 蜡质低,柴油比例高
PP 460–500 75–85 含少量丙烯单体
PS 480–520 70–80 苯乙烯单体占 50 % 以上
混合塑料 470–510 70–75 需先脱氯、脱氧
三、典型设备构成
  1. 主反应器
    • 卧式回转窑:φ2.2 m×8 m(间歇 10 t/炉)或 φ2.8 m×12 m(连续 30 t/d)。
    • 材质:Q345R + 310S 不锈钢内衬,耐高温 850 ℃,抗剥离。
    • 驱动:变频电机 15 kW + 齿轮圈,转速 0.3–1.5 rpm 可调。
  2. 供热系统
    • 燃烧室:两台 250 万 kcal/h 低氮燃烧器,燃料可用天然气、柴油或自产裂解油。
    • 热烟气 800–1000 ℃ 经夹套间接加热,回转窑外壁温度 <450 ℃,防止局部过热结焦。
  3. 冷凝系统
    • 列管冷凝器 + 喷雾冷凝塔:冷却水循环量 60 m³/h,进水 32 ℃,回水 45 ℃。
    • 三级冷却设计,确保油分回收率 ≥95 %。
  4. 进/出料系统
    • 连续式:液压推料机 + 双级星形气锁阀,实现 24 h 无人值守。
    • 出渣:水冷螺旋输送机,出口温度 <60 ℃,避免扬尘。
  5. 仪表与自控
    • 炉膛、烟气、油气三路热电偶监测;±10 ℃ 闭环控温。
    • PLC + 触摸屏,一键启停,异常自动报警并切断燃料。
四、尾气(烟气)处理系统
  1. 烟气净化路线
    • 初级:重力沉降 + 旋风除尘(>10 μm 颗粒)。
    • 二级:喷淋洗涤塔(NaOH 5 %)脱除 SO₂、HCl,pH 在线监控 9–10。
    • 三级:湿式静电除尘器,颗粒排放 ≤30 mg/Nm³,林格曼黑度 ≤1 级。
    • 四级:活性炭吸附塔,去除 VOCs、二噁英,确保非甲烷总烃 ≤80 mg/Nm³。
  2. 不凝气安全利用
    • 回炉前经水封 + 阻火器,防止回火。
    • 富余不凝气可接入储气柜,用于厂内蒸汽锅炉。
  3. 噪声与异味
    • 风机加隔音罩,厂界噪声 ≤65 dB(A)。
    • 冷凝器、洗涤塔密闭运行,厂界臭气浓度 ≤20(无量纲)。
五、主要技术经济指标(以 30 t/d 连续式为例)

项目 数值 备注
投资 280–320 万元 含土建、安装
年处理量 9000 t 300 d 运行
柴油收率 75 % 6750 t/年
炭黑收率 15 % 1350 t/年
不凝气 8 % 720 t/年,全部回用
单位能耗 80 kWh + 10 Nm³天然气/t 含电、燃料
单位水耗 0.6 m³/t 循环水
排放指标 SO₂≤35 mg/Nm³,NOx≤100 mg/Nm³ 满足国标

“先低温脱水脱氯 → 450–520 ℃回转窑裂解 → 三级冷凝收油 → 尾气碱洗+湿电+活性炭”,是目前最成熟、投资强度适中的废塑料炼塑料油产业化路线,单套 30 t/d 装置 1 年即可收回全部投资,但必须取得危废经营许可(HW08 或 HW49),并同步建设完备的尾气净化系统。

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